Ejercicios: Respiración, fermentación y rendimiento energético en ATP

Diferenciá anabolismo de catabolismo. Para cada uno, dá un ejemplo y señalá si en general libera o consume energía.

Ordená las siguientes etapas de la respiración celular aeróbica según el orden en que ocurren: ciclo de Krebs, glucólisis, fosforilación oxidativa. Indicá además en qué parte de la célula se produce la glucólisis.

Nombrá dos tipos de fermentación y un producto final de cada una. Indicá un alimento o bebida cuya elaboración dependa de alguno de estos procesos.

Compará la respiración celular aeróbica con la fermentación respecto de tres aspectos: si necesitan oxígeno, qué productos finales generan y si degradan por completo la glucosa. Presentá la comparación en una tabla.

En la glucólisis, una molécula de glucosa ($C_6H_{12}O_6$) produce 2 moléculas de piruvato, con una ganancia neta de 2 ATP. Si una célula degrada 15 moléculas de glucosa solo por glucólisis, calculá cuántos ATP netos obtiene. Explicá además qué le ocurre al piruvato si no hay oxígeno.

Una célula muscular consume 10 moléculas de glucosa. Considerá que la respiración aeróbica rinde 32 ATP por glucosa y la fermentación láctica rinde 2 ATP por glucosa. Calculá los ATP totales que obtiene en cada caso y cuántas veces mayor es el rendimiento de la respiración.

Thiago corre una carrera de velocidad de 100 metros y, después, una maratón de 42 kilómetros. Argumentá qué proceso predomina en sus músculos en cada caso (fermentación láctica o respiración aeróbica), por qué se acumula lactato en uno de ellos y cómo se relaciona esto con el rendimiento de ATP y con la rapidez con que se obtiene la energía.

Una panadería de Rosario prepara masa con levadura (Saccharomyces cerevisiae) y la deja reposar. Se observa que la masa aumenta de volumen. Escribí la ecuación global de la fermentación alcohólica de la glucosa, explicá el origen del aumento de volumen y qué ocurre con el etanol al hornear. Luego, si la levadura tuviera oxígeno en abundancia, comparalo con lo que ocurriría: calculá cuántos ATP obtendría de 5 moléculas de glucosa en cada caso (2 ATP por glucosa en la fermentación y 32 ATP por glucosa en la respiración) y analizá por qué, aun así, la fermentación es útil para el panadero.